Nowy kierunek rozwoju sterowników PLC, AR4MATLAB

Nowy kierunek rozwoju sterowników PLC, AR4MATLAB

W Zakładzie Automatyki Instytutu Automatyki Przemysłowej Politechniki Szczecińskiej prowadzone są już od wielu lat badania nad odporną strukturą układu regulacji o dwóch stopniach swobody Model-Following Control, w wersji zaproponowanej w 1999 przez prof. Stanisława Skoczowskiego (opartej o proste regulatory PID).
Przez lata zespół profesora pracował nad modyfikacjami podstawowej wersji układu: poprzez wprowadzenie do układu metod sztucznej inteligencji (logiki rozmytej), algorytmów genetycznych, podejścia znanego z regulacji predykcyjnej, czy modyfikację dla układów z dużym opóźnieniem transportowym, a ostatnio dla układów oscylacyjnych drugiego rzędu (przetworniki elektromechaniczne).
Układ ten znajdował wiele zastosowań: do sterowania ramieniem robota, do regulacji temperatury stref wytłaczarki tworzywa sztucznego, czy wreszcie do regulacji zawartości tlenu w komorze spalania kotłów parowych.

Wiele potencjalnie dobrych pomysłów nie ujrzałoby prawdopodobnie światła dziennego, gdyby nie możliwość ich szybkiego przetestowania w warunkach rzeczywistych – właśnie dzięki narzędziom szybkiego prototypowania i symulacji komputerowej.

Dzięki połączeniu narzędzi firmy The MathWorks, takich jak Stateflow oraz AR4Matlab możliwe jest programowanie zadań sterowania za pomocą diagramów stanu (statechart), co pozwala w szybki, efektywny sposób prowadzić badania nad prototypowaniem nowych algorytmów regulacji automatycznej, jak np. hybrydowe odmiany takich układów regulacji jak wspomniany układ Model-Following Control.

Na rynku coraz częściej pojawiają się sterowniki PLC, które mogą być programowane w języku ANSI C. Element techniki rapid prototyping, jakim jest automatyczne generowanie kodu programu urządzenia programowalnego (tutaj PLC) sprawia, że implementacja nowo projektowanych algorytmów sterowania w urządzeniu docelowym (sterowniku) staje się prosta i szybka.

Największą zaletą AR4Matlab i jego funkcji automatycznego generowania kodu programu dla sterownika PLC jest to, że użytkownicy, dla których środowisko MATLAB/Simulink jest typowym narzędziem symulacji oraz projektowania układów sterowania, w błyskawiczny sposób opanują technikę programowania zadań sterowania w technologicznie zaawansowanym sprzęcie Bernecker&Rainer.

Z drugiej strony, użytkownicy sterowników B&R wraz z AR4Matlab uzyskują nowe, potężne, wielofunkcyjne narzędzie, mogące w efektywny sposób poprawić jakość projektowanych, złożonych systemów sterowania dzięki możliwości ich weryfikacji w warunkach symulacji Hardware-in-the-loop, bez podłączania systemu sterowania do obiektu.